Gas Noble

Química

Un gas noble es un elemento del grupo 18 (helio, neón, argón, criptón, xenón, radón) con una capa externa de electrones completa, lo que lo hace casi completamente no reactivo.

Visualization

Definition

Los gases nobles son los elementos de la última columna de la tabla periódica, y casi nunca reaccionan con nada, así que son seguros y estables. Los seis son el helio, el neón, el argón, el criptón, el xenón y el radón en el grupo $18$ (el oganesón también se coloca ahí); cada uno tiene un nivel de energía externo completamente lleno ($2$ electrones para el helio, $8$ para el resto), así que no tienen tendencia a ganar, perder o compartir electrones, existen como átomos individuales, son incoloros e inodoros, y tienen puntos de ebullición muy bajos. Sus configuraciones de capa cerrada $ns^2 np^6$ (o $1s^2$ para el helio) les dan las energías de ionización más altas de sus períodos y una afinidad electrónica esencialmente nula. Sus únicas atracciones interatómicas son fuerzas de dispersión de London débiles, así que los puntos de ebullición suben al bajar en el grupo con el aumento de la polarizabilidad, desde el helio ($4\text{ K}$) hasta el radón ($211\text{ K}$), y los gases nobles más pesados se pueden forzar a formar compuestos con los elementos más electronegativos.

Example

El helio llena globos de fiesta y no arde, el neón brilla en naranja rojizo en los letreros, y el argón se usa dentro de los focos para proteger el filamento. El argón conforma aproximadamente $0.93\%$ del aire, más que el dióxido de carbono, y protege el metal caliente durante la soldadura porque no reacciona con él, mientras que el helio hierve a $-269^\circ\text{C}$, el más bajo de cualquier elemento. Neil Bartlett preparó el primer compuesto de gas noble en 1962 al hacer reaccionar xenón con hexafluoruro de platino, y $XeF_2$, $XeF_4$ y $XeF_6$ le siguieron pronto; la primera energía de ionización del xenón ($1170\text{ kJ/mol}$) es lo bastante baja para que el flúor le extraiga densidad electrónica, mientras que el helio y el neón no forman compuestos estables en absoluto.

Key Insight

El dirigible Hindenburg se incendió porque estaba lleno de hidrógeno; el helio habría sido seguro, porque los gases nobles no reaccionan. Otros átomos se enlazan para alcanzar el arreglo de electrones que ya tiene un gas noble, así que la regla del octeto en realidad es "comportarse como un gas noble". Ramsay y Rayleigh descubrieron el argón en 1894 porque el nitrógeno extraído del aire era ligeramente más denso que el nitrógeno hecho químicamente, y una discrepancia en el tercer decimal condujo a una columna entera nueva de la tabla periódica.